Etudes de la conception et des différentes propriétés d’un nouveau revêtement bioactif de stents endovasculaires à base de poly(acide [R,S]-3,3-diméthylmalique) (PDMMLA)

Studies of the design and different properties of a novel bioactive coating for endovascular stents based on poly([R,S]-3,3-dimethylmalic acid) (PDMMLA)

• Auteur / Autrice : Elnaz Gholizadeh Ansari
• Direction : Christel Barbaud, Hanna Hlawaty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance le 07/05/2021
• Etablissement(s) : Paris 13
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de bio-ingénierie cardiovasculaire pour la thérapie et pour l'imagerie médicale (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
• Jury : Président / Présidente : Didier Lutomski
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Véronique Celton, Rima Belibel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean Coudane, Olivier Coulembier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Resténose coronaire

Copolymères greffés

Matières plastiques biodégradables

Polyesters

Prothèses internes

Mots clés libres

Resténose intra-Stent

Polymères biodégradables

Dérivés de PDMMLA

Greffage covalent de principes actifs

In-Stent restenosis

Biodegradable polymers

PDMMLA derivatives

Résumé

Le traitement de l’athérosclérose nécessite la pose d’un stent métallique dans la lumière d’un vaisseau sanguin endommagé. Cependant, le phénomène de resténose intra-stent est observé chez 20 à30% des patients. L’objectif de cette thèse est de développer un nouveau revêtement de stents, composé d’un polymère bioactif dans le but d’inhiber la resténose intra-stent. Les PDMMLAs sont de nouveaux polyesters biodégradables, synthétisés par une voie de polymérisation anionique par ouverture de cycle des β-lactones α,α,β-tri-substituées. La synthèse à façon des PDMMLAs permet d’obtenir des copolymères amphiphiles avec des proportions d’hydrophilie modulables. Dans le cadre de cette thèse, après la synthèse multi-étapes de différents dérivés de PDMMLA, une analyse des propriétés physicochimiques de surface a été réalisée en étudiant les profils d’adhésion des protéines sur ces surfaces. Parallèlement à ces études, le greffage covalent de molécules, notamment d’un principe actif sur les dérivés de PDMMLA a été effectué. Les résultats de l’étude de la libération du principe actif greffé, ainsi que les premiers résultats des études biologiques étant prometteurs, le PDMMLA, accompagné de son principe actif est un bon candidat pour des applications biologiques. Ce nouveau polymère greffé doit être davantage étudié afin d’améliorer ses propriétés mécaniques qui sont également des critères importants dans la conception des dispositifs médicaux

Atherosclerosis, one of the frequent cardiovascular diseases, is treated by placing a metal stent inthe blocked artery. However, an intra-stent restenosis is observed in 20 to 30% of patients.The objective of this thesis is to develop a new bioactive polymer for cardiovascular stent coating,which would inhibit arterial restenosis. PDMMLAs are new biodegradable polyesters, synthesized through an anionic ring opening polymerization of α,α,β-tri-substituted β-lactones. The tailored synthesis of PDMMLAs allows to prepare amphiphilic copolymers with adjustable hydrophilicity proportions. As part of this thesis, after the multi-step synthesis of different PDMMLA derivatives, asurface physicochemical properties analysis was carried out by studying the adhesion profiles ofdifferent proteins on these surfaces. In parallel, the covalent grafting of molecules, especially of an activedrug was accomplished on PDMMLA derivatives. Promising results were obtained regarding the releaseprofile and kinetics of the grafted active drug and the biological studies, indicating that the drug-graftedPDMMLA is a good candidate for biological applications. This new polymer needs further studies toimprove its mechanical properties and other aspects, which are also important criteria in the developmentof medical devices